1JANEIRO 2012

Por Carlos Miranda, CT4BB(http://www.carlosmiranda.net)

Como funCiona o sistema Antes de iniciar esta explicação, informa-

mos os colegas interessados em acompanhar este desenvolvimento que os artigos serão pu-blicados eventualmente em 6 números da re-vista QSP com os seguinte capítulos:

Parte I – Do que consta o sistemaParte II – Como funciona o sistemaParte III – Modificação dos controladoresParte IV – Modificação dos Rotores e liga-

ção dos cabosParte V – Instalação do Software e Hardwa-

re e operaçãoParte VI – Montagem dos circuiros

Como explicámos no diagrama de blocos da Parte I publicada no artigo anterior, o BB_TRACKER é constituído por um progra-ma (Driver) que é instalado num PC e por três placas de Circuito Impresso que vão comandar os Controladores e, cujo princípio de funcio-namento é muito simples.

O Comando e o Rotor utilizado devem ser do tipo MasterrotorB747. Há muitas marcas como por exemplo o AR303 em que a mecâni-ca é precisamente igual.

Estes controladores de rotores têm um bo-tão rotativo de posição que actua o seu motor através de uns platinados que actuam também o motor do Rotor que está no mastro com a antena.

O botão do controlador e os platinados são retirados, para se colocarem em sua substi-tuição as placas de circuito impresso com os Leds de posição.

O sentido e o movimento do motor do Con-trolador e do motor do Rotor são iguais, resul-tando depois em posições finais iguais.

O Software (Driver), é activado seleccio-nando dentro do programa ORBITRON o separador Rotor/Radio e escolhendo o Driver BB_TRACKER.

O Driver vai extrair do Orbitron a cada se-gundo, os valores do Azimute e da Elevação do satélite enviando-os para a placa Mãe atra-vés de uma porta USB do computador.

Na placa Mãe de circuito impresso, está mon-tado um microcontrolador PIC18F2550, pro-gramado para descodificar e comandar os mo-vimentos e os sentidos de rotação dos motores dos controladores. O microcontrolador envia também tensões para os leds de posição angular, através dos circuitos integrados distribuidores SN74154 IC1, IC2, IC3, IC5 e IC8 . Ver o esquema.

Os leds que vão ser excitados pelo micro-controlador estão montados nas placas de cir-

BB_TRACKERComando de rotores TV para seguimento de satélites

Parte II

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cuito impresso dos azimutes e das elevações que são colocadas por cima dos discos rota-tivos dos controladores respectivos. A placa dos azimutes tem 60 leds em circunferência para fazer a gama de ângulos entre 3º a 357º (4 Quadrantes) e a placa das elevações tem apenas 15 leds para os ângulos entre 3º e 87º (1 Quadrante), como se vê na foto.

A ligação entre as placas de leds e a placa Mãe é feita através de cabos planos (Flat Ca-ble) de 16 condutores ligados às fichas K2, K4, K5, K6, K8.

Os relés de 12 V que estão montados na pla-ca Mãe fazem o seguinte:• Rel1: Alimentação de corrente para o mo-

tor do controlador encarregado dos Azimutes. • Rel2: Alimentação de corrente para o mo-

tor do controlador encarregado das Elevações.• Rel3: Define o sentido de rotação do motor

dos Azimutes CW ou CCW.• Rel4: Define o sentido de rotação do motor

das Elevações para cima UP em ou DWN para baixo.• Rel5: Faz o sincroniscmo dos azimutes

parando o motor quando o Rotor actua o mi-croswitch exterior.• Rel6: Faz a paragem do motor das eleva-

ções à Elevação 0º quando o Rotor actua o mi-croswitch exterior.

Estes relés são activados com tensões de 12V pelo circuito integrado IC11 ULN2803A que funciona como excitador (buffer) quando recebe nas suas entradas as tensões de 5V do microcontrolador.

Os condensadores e as resistencias ligadas aos terminais dos relés funcionam como filtros de supressão de transitórios.

Nos discos rotativos dos controladores dos azimutes e das elevações instala-se um fotodí-odo que, ao rodar, pára quando encontra o led aceso correspondente ao ângulo de orientação.

O ângulo de paragem do fotodíodo repre-senta o meio de um sector com +- 3 graus para cada lado. Por isso, a antena permanecerá pa-rada enquanto os valores dos azimutes e das elevações permanecerem dentro dos sectores respectivos.

O software calcula sempre o trajecto mais curto em função do ponto onde se encontra a antena orientada.

Por exemplo: Se a antena estiver orientada para o azimute

104º e marcarmos na janela de valores “Ma-nual” o azimute 345º, o software calcula a di-ferença dos valores pelos dois lados possíveis de rotação:

345-104 = 241 em CW(Direcção dos ponteiro do relógio)

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ou(360-345)+104 = 119º em CCW

(Direcção contrária aos ponteiros do relógio)

O sistema decide então rodar 119º em CCW que é o trajecto mais curto.

O programa avisa também que vai efectu-ar um reset de compensação de voltas, a fim de evitar o enrolamento dos cabos em torno do suporte das antenas quando a diferença de sectores caminhados em CW ou em CCW for superior a 60.

Há 60 sectores de 6º na gama dos Azimu-tes e há 15 sectores de 6º na gama das Ele-vações assim definidos:

Centro do Sector 1 = 3º; Centro do Sector 2 = 9º;Centro do Sector 3 = 15º; Centro do Sector 4 = 21º; Centro do Sector 5 = 27º; Centro do Sector 6 = 33º; Centro do Sector 7 = 39º; Centro do Sector 8 = 45º; Centro do Sector 9 = 51º; Centro do Sector 10 = 57º; Centro do Sector 11 = 63º; Centro do Sector 12 = 69º; Centro do Sector 13 = 75º; Centro do Sector 14 = 81º; Centro do Sector 15 = 87º; Centro do Sector 16 = 93º; Centro do Sector 17= 99º; Centro do Sector 18 = 105º; Centro do Sector 19 = 111º; Centro do Sector 20 = 117º; Centro do Sector 21 = 123º; Centro do Sector 22 = 129º; Centro do Sector 23 = 135º; Centro do Sector 24 = 141º; Centro do Sector 25 = 147º; Centro do Sector 26 = 153º; Centro do Sector 27 = 159º; Centro do Sector 28 = 165º; Centro do Sector 29 = 171º; Centro do Sector 30 = 177º; Centro do Sector 31 = 183º; Centro do Sector 32 = 189º; Centro do Sector 33 = 195º; Centro do Sector 34 = 201º; Centro do Sector 35 = 207º; Centro do Sector 36 = 213º; Centro do Sector 37 = 219º; Centro do Sector 38 = 225º; Centro do Sector 39 = 231º; Centro do Sector 40 = 237º; Centro do Sector 41 = 243º; Centro do Sector 42 = 249º; Centro do Sector 43 = 255º; Centro do Sector 44 = 261º; Centro do Sector 45 = 267º; Centro do Sector 46 = 273º;Centro do Sector 47 = 279º; Centro do Sector 48 = 285º; Centro do Sector 49 = 291º; Centro do Sector 50 = 297º; Centro do Sector 51 = 303º; Centro do Sector 52 = 309º; Centro do Sector 53 = 315º; Centro do Sector 54 = 321º; Centro do Sector 55 = 327º; Centro do Sector 56= 333º; Centro do Sector 57 = 339º; Centro do Sector 58 = 345º; Centro do Sector 59 = 351º; Centro do Sector 60 = 357º.

Por exemplo:0º de azimute ou de elevação estarão apon-

tados para os 3º correspondente ao Sector 1, entre 0º e 6º.

90º de azimute ou de elevação estarão apon-tados para os 93º correspondente ao Sector 16, entre 90º e 96º.

180º de azimute apontarão para os 183º cor-respondente ao Sector 31, entre 180º e 186º.

Resumindo:As 3 placas de circuito impresso fazem o

seguinte: A placa Mãe com o microcontrolador

recebe do Orbitron os dados e decodifica-os para actuar os relés de movimento Rel1 e Rel2 e os Reles Rel3 e Rel4 relativos aos sentidos dos movimentos. O microcontrolador faz tam-bém acender um led de posição do azimute e um led da elevação para onde os rotores se de-vem deslocar. Quando o fotodíodo de cada um dos con-

troladores alcançar o led aceso manda uma in-formação de Trigger ao IC 7414 que envia um pulso de 5V para o microcontrolador desacti-var todos os relés anteriormente accionados. O microcontrolador avisa o PC que ter-

minaram todos os movimentos, o que faz apa-recer escrito no Driver a informação de: Rotor stopped.

As fotos representam a evolução do protó-tipo que fazem parecer uma montagem muito complicada. Na realidade é fácil de montar e de instalar, porque não existem muitos compo-nentes e tudo é feito com encaixes e interliga-ções por cabos planos com as fichas.

Não explicámos o desenvolvimento do pro-grama do Diver nem do programa do micro-controlador, porque para além de ser extenso, sai fora do âmbito destes artigos.

No próximo artigo vamos explicar como modifi-cámos os controladores e desenvolvemos as placas

protótipo dos Leds de posição angular.73

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